ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA

IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE

TRIGENERACIÓN PARA UNA INSTALACIÓN

HOSPITALARIA

INTEGRANTES:

Xavier Guerra

Omar Tumalli

René Serrano

TRIGENERACIÓN

• Producción conjunta, de electricidad, calor y frío, a partir de un único combustible.

• Las plantas de trigeneración posibilitan una gran reducción del coste

energético de los procesos productivos

• La trigeneración es aplicable al sector terciario, donde además de necesidades

de calefacción y agua caliente se requieren importantes cantidades de frío para

climatización, que consume una gran proporción de la demanda eléctrica.

• Es un sistema alternativo de generación de energía, basado en el

aprovechamiento de los gases de escape de una turbina o motor, que poseen

un elevado poder calorífico.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

• Incremento de la competitividad.

• Seguridad en el

abastecimiento de energía

eléctrica

• Mejora del medio ambiente

• Venta de energía eléctrica

sobrante

• Posibilidad de instalación en

zonas no electrificadas

• Se necesita personal más especializado

para mantenimiento del equipo.

• Cambios en los precios y suministro del

combustible seleccionado

• Riesgo en la inversión del sistema.

COMPARATIVA CON SISTEMA CONVENCIONAL

Para obtener: 30Kwh de

calefacción, 40Kwh de

electricidad y 11Kwh de

energía frigorífica ( 4.4Kwh

para los compresores):

SISTEMA CONVENCIONAL

Son necesarios 144Kwh de

combustible. 48.33% de la

energía primaria es energía

residual.

SISTEMA TRIGENERACION

son necesarios 100Kwh de

combustible. 14.28% de la

energía primaria es energía

residual

SISTEMA CONVENCIONAL

SISTEMA DE TRIGENERACIÓN

DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN

1. MOTO-GENERADOR DIESEL

• Se trata de motores de combustión interna que generan energía mecánica a partir

de la energía

• Son muy eficientes eléctricamente, pero son poco eficientes térmicamente

• El rendimiento de estos motores suele estar en torno al 30 %-35 %

La energía térmica generada por el motor

alternativo es del orden del 60 %-70 % (la

energía eléctrica supone aproximadamente

un 30 %) y proviene de:

- Refrigeración del motor

- Refrigeración del aceite de lubricación

- Gases de escape.

2. CALDERA DE RECUPERACIÓN

• El sistema de recuperación térmica se diseña en función de los requisitos de la

industria y en general se basan en la producción de vapor a baja presión (hasta 10

bares), aceite térmico y en el aprovechamiento del circuito de alta temperatura del

agua de refrigeración del motor.

• Tiene lugar un proceso termodinámico de transferencia de calor en un

intercambiador

• El sistema de recuperación de calor residual se basa en dos circuitos

- El que refrigera las camisas de

los pistones del cual

obtenemos una potencia de

acuerdo a la demanda del

motor instalado

- El que provecha la alta

temperatura de los gases de

escape

3. SISTEMA DE ABSORCIÓN• El principio está basado en la solubilidad de un gas en una solución a baja

temperatura y en la propiedad de estas soluciones de eliminar el gas cuando

aumenta su temperatura

• En el absorbedor es necesario enfriar con agua de refrigeración para disipar

el calor producido en el proceso de absorción

El ciclo básico de absorción se

realiza con cuatro

componentes fundamentales:

- Generador

- Condensador

- Evaporador

- Absorbedor

TRIGENERACIÓN APLICADA A UN HOSPITAL

Para ilustrar la trigeneración supondremos que el establecimiento hospitalario cuenta

con aproximadamente 250 camas. Mediante la trigeneración abasteceremos las

demandas eléctricas, de refrigeración, de calefacción y de agua caliente de servicio

(ACS)

Sistema Consumo KW

Iluminación 256

Motores eléctricos 165,3

Equipos de cómputo 106,7

Equipo médico 50,4

Equipo de laboratorio 95,5

Equipos especiales 63.7

Refrigeración 102,7

Calentamiento 242,3

Otros 12,3

A continuación se muestra los principales focos de consumo eléctrico y térmico.

SOLUCIÓN ADOPTADA

ESQUEMA Y TEMPERAURAS DEL SISTEMA

ANALISIS DEL MOTOGENERADOR DIESEL

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

F (

lbc/h

)

P (kW)

Consumo combustible vs Potencia

100%

75%

50%

0.17

50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

%

% CARGA NOMINAL

%POTENCIA UTIL VS CARGA

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

14000000

16000000

18000000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Qr

(Btu

/h

)

P (kW)

100%

75%

50%

SISTEMA DE ESCAPE

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

14000000

16000000

18000000

20000000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Qr

(Btu

/h

)

P (kW)

100%

75%

50%

REGIMENES DE TRABAJO

- El sistema presentará un mayor consumo de combustible cuando esté trabajando al

50% de su carga nominal, un menor porcentaje en potencia útil de salida (energía

eléctrica), medianas pérdidas por refrigeración, y altas pérdidas de calor por el

sistema de escape.

- Para un régimen de carga del 75% de carga nominal el motogenerador presentará

un consumo medio de combustible, se tendrá el máximo porcentaje en potencia útil

y pérdidas bajas por refrigeración y medias por el sistema de escape.

- Para un régimen de carga del 100% de carga nominal el motogenerador

presentará un mínimo en el consumo de combustible, un menor porcentaje en

potencia útil, altas pérdidas por refrigeración y bajas por el sistema de escape.